नई लेजर इमेजिंग तकनीक हीरे में नैनोस्केल गर्मी और चार्ज परिवहन को अनलॉक करती है

डायमंड जैसे अल्ट्रावाइड-बैंडगैप सेमीकंडक्टर्स में नैनोस्केल गर्मी और चार्ज ट्रांसपोर्ट का अध्ययन करने के लिए एक नई लेजर-आधारित इमेजिंग तकनीक विकसित की गई है। एक टेबलटॉप डीप-अल्ट्रावियोलेट (डीयूवी) लेजर का उपयोग करके, शोधकर्ताओं ने 287 नैनोमीटर के स्थानिक संकल्प प्राप्त किए हैं, जिससे हीरे के परिवहन व्यवहार का विस्तृत विश्लेषण सक्षम है। यह सफलता दृश्य-प्रकाश इमेजिंग विधियों की सीमाओं को संबोधित करती है और उच्च दक्षता वाले पावर इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार प्रणालियों के डिजाइन में क्रांति ला सकती है।

अध्ययन से DUV माइक्रोस्कोप की अद्वितीय क्षमताओं का पता चलता है

के अनुसार अध्ययन लागू भौतिक समीक्षा में प्रकाशित, माइक्रोस्कोप सामग्री की सतह पर हस्तक्षेप पैटर्न बनाने के लिए उच्च-ऊर्जा डीयूवी प्रकाश उत्पन्न करता है, जिससे साइनसोइडल हीटिंग प्रोफाइल बनता है। मार्गरेट मर्नाने और हेनरी कप्टेन के नेतृत्व में जिला के शोधकर्ताओं ने स्नातक छात्रों एम्मा नेल्सन, थियोडोर कुलमैन और ब्रेंडन मैकबनेट और 3 एम से उद्योग भागीदारों के साथ सहयोग में इस अभिनव तकनीक को विकसित किया। अध्ययन अल्ट्रावाइड-बैंडगैप सामग्री की इमेजिंग में महत्वपूर्ण चुनौतियों का सामना करता है, जिसे उनके बड़े ऊर्जा अंतराल के कारण पारंपरिक दृश्यमान प्रकाश के साथ जांच नहीं की जा सकती है।

DUV प्रणाली का विकास और सत्यापन

जैसा सूचित Phys.org द्वारा, टीम ने 800-नैनोमेट्रे लेजर पल्स को नॉनलाइनियर के माध्यम से कम तरंग दैर्ध्य में परिवर्तित करके सिस्टम को डिज़ाइन किया। क्रिस्टल। इस प्रक्रिया ने एक शक्तिशाली DUV प्रकाश स्रोत बनाया, जो एक सामग्री की सतह पर नैनोस्केल क्षणिक सहारा बनाने में सक्षम है। कोविड -19 महामारी के दौरान सहित कई वर्षों में सिस्टम का परीक्षण और परिष्कृत किया गया था। नेल्सन ने जोर देकर कहा कि सिस्टम में सटीक संरेखण प्राप्त करना सटीक नैनोस्केल पैटर्न उत्पन्न करने के लिए महत्वपूर्ण था।

हीरे के विश्लेषण में सफलता

सिस्टम को पतली सोने की फिल्मों का उपयोग करके मान्य किया गया था, जहां इसने लोच और घनत्व जैसे भौतिक गुणों को सफलतापूर्वक मापा। एक बार पुष्टि करने के बाद, माइक्रोस्कोप को हीरे पर लागू किया गया था, जिससे शोधकर्ताओं को सामग्री में बदलाव किए बिना चार्ज वाहक प्रसार और नैनोस्केल गर्मी परिवहन का निरीक्षण करने की अनुमति मिलती है। अध्ययन में बैलिस्टिक और हाइड्रोडायनामिक प्रभाव जैसे जटिल व्यवहारों का पता चला, जो गर्मी के प्रवाह के पारंपरिक मॉडल को चुनौती देता है।

उन्नत इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए निहितार्थ

प्राप्त अंतर्दृष्टि अल्ट्रावाइड-बैंडगैप सामग्री में नैनोस्केल परिवहन की समझ को बढ़ाकर इलेक्ट्रॉनिक्स के भविष्य को आकार दे सकती है। शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि यह नवाचार बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स, संचार प्रणालियों और क्वांटम प्रौद्योगिकियों के विकास को आगे बढ़ाएगा।